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09-30 

從魯西化工“5?1”爆炸著火事故，反思如何防控工藝技術變更的風險

12-08 

　　2023年9月19日至22日，第十四屆中國國際石油化工大會(CPCIC2023)在浙江寧波舉行。此次大會以“駕馭不確定性，共促綠色復蘇”為主題，全球石化行業領軍人物及專家學者圍繞石油和化工行業面臨的共同問題，以高端論壇、高峰會議和高層對話為核心，研討在不確定性增加的背景下如何抓住并善用全球經濟發展的新動能，打造石化行業韌性供應鏈，爭取使其轉變為石化行業的核心競爭力。　　“近幾個月來，石化行業加快恢復，生產供給穩中有升，市場需求逐步改善。”大會上，中國石油和化學工業聯合會黨委書記李云鵬以“堅定信心、主動作為攜手共促石化行業綠色復蘇”為主題作了發言。他說：“綠色低碳對石化行業是重大利好，石化行業與電力、鋼鐵、交通、信息、人工智能等行業的耦合發展，將有助于加快形成新的機遇。風電、光伏、氫能、儲能等新能源產業快速發展，中國能源體系正在進入重構的大軌道，將在未來幾十年內帶動大量的石化產業相關投資。” 　　10月16日至18日，中國石油和化工民營經濟高質量發展大會在天津新區舉行。據了解，本屆中國石油和化工民營經濟高質量發展大會以加快培育世界一流石化民營企業、努力構建大中小企業融合發展新格局為主題，聚集了中央及國有領軍企業、民營百強企業、行業單項冠軍企業、行業專精特新“小巨人”企業、行業科研院所的代表以及各方面知名專家，聚焦行業發展新形勢，推動參會企業深入對接洽談合作事項，進一步激發石化產業民營企業創新活力，共同為加快中國石油和化工產業體系現代化建設，合力推動行業高質量發展貢獻智慧和力量。　　在會議中，均組織了多個論壇，其中，重芳烴衍生品也被多方討論。重芳烴衍生品是一種富含芳烴與膠質的重質礦物油。屬于重質礦物油提煉出的一種芳烴類化學品，其飽和烴含量較低，芳烴與膠質含量之和一般在55%-90%之間，具有較大密度、較高黏度和常溫常壓下呈固態的特點，其中含有大量單環(一般帶有較長烷基側鏈和/或并有環烷環，下同)、雙環、三環、四環、五環芳烴和噻吩，屬于重質芳烴的衍生品。可用作橡膠軟化劑、瀝青改性劑等，以及作為儲能材料和其它新材料的原料。重芳烴衍生品其外觀呈棕褐色、墨綠色或黑色;常溫常壓下(25℃, 1atm)呈固態;相關極性強，粘度大;可燃，不溶于水，可溶于乙醇、醚等多數有機溶劑。其加工時，將富含重質芳烴衍生品的燃料油，經溶劑抽提+減壓蒸餾組合工藝，分離出輕質燃料油+重芳烴衍生品+塔底料等，在橡膠加工領域、針狀焦領域等應用廣泛。　　早在4月“2023中國化工產業(衍生品)大會”上，多位專家和產業人士就當前國內化工企業如何做好風險管理工作進行探討。他們認為，雖然2023年化工市場需求預期向好，但以國際油價高波動為主的境外風險仍將是制約國內企業生產經營穩健發展最大因素，相關企業應當充分運用衍生品工具做好風險管理工作。　　外觀與性狀：棕褐色、墨綠色或黑色;常溫常壓下(25℃，1atm)呈固態;相關極性強，粘度大;可燃，不溶于水，可溶于乙醇、醚等有機溶劑。　　密度(20℃)g/cm3: 0.95-1.25 凝固點℃:≥25 　　閉口閃點℃:>100 運動粘度(100℃)mm2/s:≥5 　　硫含量%:0.5-5.0 　　在橡膠加工應用上，對橡膠溶脹能力強，在充油和加工過程中揮發性小，在生膠混煉中具有良好的加工性、操作性及潤滑性，有效降低橡膠分子鏈之間的作用力，改善橡膠的可塑性、流動性和黏著性、改善硫化膠的彈性等性能。　　在改性瀝青應用上，對高分子聚合物(SBS、SBR 及 PMMA 等)溶解能力較強，促進其與瀝青混溶并改善瀝青組分，提高改性瀝青儲存穩定性，減少離析發生，同時大程度增加改性瀝青低溫延度，有效防止路面在低溫時開裂。　　在儲能材料應用上，因重芳烴衍生品芳香族化合物含量高、長側鏈、雜質含量少，受熱穩定性高，分子結構呈圓形片層且平面度大，煉焦過程形成可塑性高的中間相，在較寬的溫度范圍內仍保持良好的可塑性和流動性，從而制備的焦表面平滑，纖維結構良好，石墨化程度高，生產的電極材料導電能力更強，廣泛應用于儲能材料領域。　　重芳烴衍生品儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過 100℃，保持容器密封。應與氧化劑分開存放，切忌混儲。建議操作人員戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服，戴橡膠耐油手套。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。　　健康危害：急性吸入，可出現乏力、頭暈、頭痛、惡心，嚴重者可引起油脂性肺炎。慢性接觸者，暴露部位可發生油性痤瘡和接觸性皮炎。可引起神經衰弱綜合征，呼吸道和眼刺激癥狀及慢性油脂性肺炎。　　當前我國石化產業正處在轉變發展方式的關鍵階段，但境外輸入風險對我國石化產業鏈安全性、穩定性形成新的挑戰。石油化工行業希望通過行業大會，進一步推動我國石化行業高端化、綠色化、智能化發展，更好發揮民營經濟在石化行業改造提升、增效提質、培育壯大中的重要作用，為加快構建自主創新能力強、結構布局合理、綠色安全低碳的高質量發展綠色石化新格局賦能助力。

09-04 

化學反應風險評估工藝危險度分級

反應工藝危險度指的是工藝反應本身的危險程度，危險度越大的反應，反應失控后造成事故的嚴重程度就越大。本文將介紹反應工藝危險度的分級，以及相應的評估結論和工藝優化建議措施。《精細化工反應安全風險評估規范》GB/T 42300-2022中，根據工藝操作溫度、合成反應的最高溫度、TD24為24h的溫度、技術原因的最高溫度，這4個溫度參數之間的大小關系，把工藝反應危險度從高到低分為5個等級，企業應根據反應工藝危險度等級，有針對性地采取控制措施，對于反應工藝危險度較高的反應，需要對工藝進行優化或者采取有效的控制措施，降低危險度等級。圖1 根據Tp、MTSR、MTT和TD244個溫度水平對危險度分級需要說明的是，根據圖1對合成工藝進行的熱風險分級體系主要基于4個特征溫度參數，沒有考慮到壓力效應、溶劑蒸發速率、反應物料液位上漲等更加復雜的因素，因而是一種初步的熱風險分級體系。工藝危險度等級對選擇和制定風險降低措施有重要作用，不同危險度等級，采取的應對方式和風控措施不同，具體情形如下： 1級危險度情形反應危險性較低。MTSR小于MTT和TD24，體系不會引發物料的二次分解反應，也不會導致反應物劇烈沸騰而沖料。但是，仍需避免反應物料長時間受熱，以免達到MTT。對于反應工藝危險度為1級的工藝過程，應配置常規的自動控制系統，對主要反應參數進行集中監控及自動調節（分布式控制系統DCS或可編程邏輯控制器PLC）。 2級危險度情形潛在分解風險。MTSR小于MTT和TD24，體系不會引發物料的二次分解反應，也不會導致反應物劇烈沸騰而沖料。但是由于MTT高于TD24，如果反應體系持續停留在失控狀態，有可能引發二次分解反應的發生，二次分解反應繼續放熱，最終使反應體系達到MTT，有可能引起沖料等危險事故。對于反應工藝危險度為2級的工藝過程，在配置常規自動控制系統，對主要反應參數進行集中監控及自動調節的基礎上，應設置偏離正常值的報警和聯鎖控制；宜根據設計要求及規范設置但不限于爆破片和安全閥；應根據安全完整性等級（SIL）評估要求，設置相應的安全儀表系統。 3級危險度情形存在沖料和分解風險。MTSR大于MTT，容易引起反應物料沸騰導致沖料危險的發生，甚至導致體系瞬間壓力的升高，但是，MTSR小于TD24，引發二次分解反應發生的可能性不大，體系物料的蒸發冷卻也可以作為熱交換的措施，成為系統的安全屏障。3級危險度時，反應體系在MTT時的反應放熱速率快慢對體系安全性影響很大，應充分考慮但不限于緊急減壓、緊急冷卻風險控制措施，避免沖料和引發二次分解反應，導致爆炸事故。對于反應工藝危險度為3級的工藝過程，在配置常規自動控制系統，對主要反應參數進行集中監控及自動調節的基礎上，應設置偏離正常值的報警和聯鎖控制；宜根據設計要求及規范設置但不限于爆破片、安全閥，設置但不限于緊急終止反應、緊急冷卻降溫等控制設施；應根據SIL評估要求，設置相應的安全儀表系統。 4級危險度情形沖料和分解風險較高，潛在爆炸風險。MTSR大于MTT和TD24，體系的溫度可能超過MTT，引起反應物料沸騰導致沖料危險的發生，并引發二次分解反應的發生。在這種情況下，反應體系在MTT時的各種反應的放熱速率對整個工藝的安全性影響很大。體系物料的蒸發冷卻、緊急減壓、緊急冷卻措施有一定的安全保障作用；但是，不能完全避免二次分解反應的發生。對于4級危險度而言，應建立一個可靠、有效的技術和工程設計措施。對于反應工藝危險度為4級的工藝過程，尤其是風險高但必須實施產業化的項目，應優先開展工藝優化或改變工藝的方法降低風險；應配置常規自動控制系統，對主要反應參數進行集中監控及自動調節；應設置偏離正常值的報警和聯鎖控制；宜根據設計要求及規范設置但不限于爆破片，安全閥，設置但不限于緊急終止反應、緊急冷卻等控制設施；應根據SIL評估要求，設置獨立的安全儀表系統。 5級危險度情形爆炸風險較高。MTSR大于TD24，失控體系很容易引發二次分解反應，二次分解反應不斷放熱，體系溫度很可能超過MTT，導致反應體系處于更加危險的狀態。這種情況下，單純依靠蒸發冷卻和降低反應系統壓力措施已經不能滿足體系安全保障的需要。因此，5級危險度是一種非常危險的情形，普通的技術措施不能解決5級危險度的情形，應選擇工藝優化、區域隔離措施。對于反應工藝危險度達到5級并必須實施產業化的項目，它的設計與4級危險度情形一樣；在此基礎上，還應設置在防爆墻隔離的獨立空間中，并設置完善的超壓泄爆設施，實現全面自控，除裝置安全技術規程和崗位操作規程中對于進入隔離區有明確規定的，反應過程中操作人員不應進入所限制的空間內。化工工藝危險度分級可以幫助企業了解反應工藝的危險程度，并根據工藝危險等級，采取相應的安全措施和完善風險管理，以保證生產過程的安全，最大程度上降低事故風險，提高化工企業安全生產水平，確保化工企業的穩定和可持續發展。

08-24 

現代煤化工綠色發展路徑明晰

近日，國家發展改革委、工業和信息化部等六部門聯合發布的《關于推動現代煤化工產業健康發展的通知》（下稱《通知》）指出，進一步強化煤炭主體能源地位，按照嚴控增量、強化指導、優化升級、安全綠色的總體要求，加強煤炭清潔高效利用，推動現代煤化工產業（不含煤制油、煤制氣等煤制燃料）高端化、多元化、低碳化發展。 ? 在多位業內專家看來，《通知》從多方面進一步明確了產業發展的思路和重點工作任務，對推動現代煤化工產業高質量發展具有重要意義。 ? 從嚴從緊控制產能規模 ? ? 《通知》指出，要規范項目建設管理，從嚴從緊控制現代煤化工產能規模和新增煤炭消費量，《現代煤化工產業創新發展布局方案》明確的每個示范區“十三五”期間2000萬噸新增煤炭轉化總量不再延續。確需新建的現代煤化工項目，應確保煤炭供應穩定，優先完成國家明確的發電供熱用煤保供任務，不得通過減少保供煤用于現代煤化工項目建設。 ? 另外，《通知》強調要加強規劃引導，優化產業布局。根據資源環境稟賦和承載能力，優化傳統能源產業空間布局和用地結構，大氣污染防治重點區域嚴禁新增煤化工產能。對于現有現代煤化工產能規模較大的地區，鼓勵通過上大壓小、煤炭用量置換等方式實施新建項目，避免同質化、低水平重復建設。 ? “近十多年來，我國現代煤化工產業經過工業示范、升級示范兩個發展階段，產業規模穩步增長，能效、水效水平顯著提升，為促進化工原料多元化作出了積極貢獻。同時，現代煤化工產業發展面臨煤炭保供壓力大、生態環境容量和水資源承載力不足等資源要素約束，需進一步化解煤化工產品同質化、碳足跡高以及市場競爭力不足的矛盾。”石油和化學工業規劃院黨委書記、院長李君發表示。 ? 在李君發看來，《通知》進一步明確了對新增現代煤化工產能和新增煤炭消費的控制要求，對于緩解煤炭供需、穩定煤炭價格，保障工業生產、居民生活和社會穩定運行具有重要意義，也有利于提升地區煤炭資源利用水平、調整區域產業結構。同時，將有力遏制部分地區盲目規劃建設現代煤化工項目的勢頭，加快構建終端產品高端化、差異化、低碳化發展新格局。 ? 推動與新能源耦合創新發展 ? ? 煤化工作為高耗能、高排放行業，在碳達峰碳中和目標背景下，面臨的減排壓力巨大。 ? 中國科學院山西煤炭化學研究所煤轉化國家重點實驗室研究員相宏偉等撰文指出，我國煤炭消費主要集中在發電、鋼鐵、建材、熱力、化工等行業。2020年我國煤化工（含焦化）用煤約7.97億噸標準煤當量，占全國煤炭消費量的28%左右。按照煤轉化為化工產品過程產生的CO2估算，年排放CO2約6.77億噸，占全國碳排放總量的5.75%左右。 ? ? 因此，《通知》強調要加大科技創新力度、推動綠色低碳發展。例如，推動存量現代煤化工項目加快實施先進技術裝備改造升級；鼓勵新建現代煤化工項目承擔相應的技術創新示范升級任務；在資源稟賦和產業基礎較好的地區，推動現代煤化工與可再生能源、綠氫、二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)等耦合創新發展等。 ? “現在，我們都在努力尋求煤化工產業的綠色低碳發展方向，主要是煤化工和新能源的結合，比如風電、太陽能發電、綠氫以及生物質產業的綜合利用，在這些方面探索和煤化工相互嫁接的路徑。”河南石化協會秘書長蘇東對《中國能源報》記者表示。 ? 新疆新業科技創新研究院總工程師馬劍飛在接受《中國能源報》記者采訪時指出，煤化工領域有多種降碳舉措。“一是采用各種節能技術，如先進精餾工藝、高效余熱回收技術等，節能即意味著減碳。二是和新能源發電進行耦合，可以很大程度上減少碳排放。三是碳捕集利用與封存技術目前已經開展工業示范，煤化工低溫甲醇洗裝置排放的高濃度二氧化碳，捕集成本低于鍋爐煙氣等低濃度二氧化碳，在具備條件的區域，可以和油田驅油等碳利用領域結合。四是煤化工很多工藝要用到氫氣，新能源制綠氫正逐漸從實驗室走向產業化，未來綠氫成本如果能夠降下來，并且解決穩定供應問題，就可以和煤化工裝置很好地進行耦合。未來隨著技術進步推動成本降低，煤化工減碳力度會越來越強。” ? 加強事中事后監管 ? ? 綠色發展路徑明晰，但要推動現代煤化工產業高質量發展，關鍵還在于保證相關要求落到實處。 ? 《通知》強調，加強項目節能審查和環保監管，能效低于基準水平的已建項目須在2025年底前完成改造升級，否則予以淘汰退出。各有關地方和中央企業要科學謀劃、充分論證、規范建設，嚴格做好項目把關，加強事中事后監管，確保按批復要求規范建設，堅決遏制“兩高一低”項目盲目發展。 ? 對此，李君發指出：“各地需盡快摸清現代煤化工行業的能效情況，制定改造提升方案、切實提高存量項目能效水平。對于擬建、在建增量項目，需積極采用綠色低碳技術裝備，協同可再生能源、綠氫、綠氧、CCUS等融合發展，形成減污降碳協同增效的可持續發展模式。” ? 中國石油和化學工業聯合會煤化工專委會副秘書長王秀江表示：“《通知》作為《現代煤化工產業創新發展布局方案》的延續和重要補充，不是為了限制產業發展，而是為了更好地適應新時期產業發展面臨的新形勢新任務，加快推動現代煤化工產業健康發展、高質量發展、可持續發展。國家層面對現代煤化工產業發展高度重視，明確了各方責任和工作程序，建立了有效的保障措施，為現代煤化工產業相關政策措施的有效執行奠定了良好的制度基礎。”

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